微服务项目【商品秒杀接口压测及优化】

news2024/10/2 12:24:34

生成测试用户

将UserUtils工具类导入到zmall-user模块中，运行生成测试用户信息，可根据自身电脑情况来生成用户数量。

UserUtils：

package com.xujie.zmall.utils;

import com.alibaba.nacos.common.utils.MD5Utils;
import com.fasterxml.jackson.databind.ObjectMapper;
import com.xujie.zmall.model.User;
import com.xujie.zmall.util.JsonResponseBody;


import java.io.*;
import java.net.HttpURLConnection;
import java.net.URL;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.Timestamp;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;
import java.util.List;

public class UserUtils {

    private static void createUser(int count) throws Exception {
        List<User> lst=new ArrayList<User>();
        //循环添加用户数据
        for(int i=0;i<count;i++){
            User user=new User();
            user.setLoginName("user"+i);
            user.setUserName("测试用户"+i);
            user.setPassword(MD5Utils.md5Hex("123456".getBytes()));
            user.setType(0);
            user.setMobile((17700000000L+i)+"");
            user.setEmail("user"+i+"@139.com");
            user.setIdentityCode((430104199912120000L+i)+"");
            lst.add(user);
        }
        System.out.println("create users");
        //获取数据库连接
        Connection conn=getConn();
        //定义SQL
        String sql="insert into zmall_user(loginName,userName,password,identityCode,email,mobile,type) values(?,?,?,?,?,?,?)";
        //执行SQL
        PreparedStatement ps=conn.prepareStatement(sql);
        //赋值
        for (User user : lst){
            ps.setString(1,user.getLoginName());
            ps.setString(2,user.getUserName());
            ps.setString(3,user.getPassword());
            ps.setString(4,user.getIdentityCode());
            ps.setString(5,user.getEmail());
            ps.setString(6,user.getMobile());
            ps.setInt(7,user.getType());
            ps.addBatch();
        }
        ps.executeBatch();
        ps.clearParameters();
        ps.close();
        conn.close();
        System.out.println("insert to db");
        //登录，生成UserTicket
        String urlString="http://localhost:8010/userLogin";
        File file=new File("C:\\Users\\xj\\DeskTop\\config.txt");
        if(file.exists()){
            file.delete();
        }
        RandomAccessFile accessFile=new RandomAccessFile(file,"rw");
        //设置光标位置
        accessFile.seek(0);
        for (User user : lst) {
            URL url=new URL(urlString);
            HttpURLConnection co = (HttpURLConnection) url.openConnection();
            co.setRequestMethod("POST");
            co.setDoOutput(true);
            OutputStream out=co.getOutputStream();
            String params="loginName="+user.getLoginName()+"&password=123456";
            out.write(params.getBytes());
            out.flush();
            InputStream in=co.getInputStream();
            ByteArrayOutputStream bout=new ByteArrayOutputStream();
            byte[] buffer=new byte[1024];
            int len=0;
            while((len=in.read(buffer))>=0){
                bout.write(buffer,0,len);
            }
            in.close();
            bout.close();
            String response=new String(bout.toByteArray());
            ObjectMapper mapper=new ObjectMapper();
            JsonResponseBody jsonResponseBody=mapper.readValue(response, JsonResponseBody.class);
            String token=jsonResponseBody.getData().toString();
            System.out.println("create token:"+token);
            accessFile.seek(accessFile.length());
            accessFile.write(token.getBytes());
            accessFile.write("\r\n".getBytes());
            //System.out.println("write to file:"+token);
        }
        accessFile.close();
        System.out.println("over");
    }

    private static Connection getConn() throws Exception {
        String url="jdbc:mysql://localhost:3306/zmall?useSSL=false&useUnicode=true&useJDBCCompliantTimezoneShift=true&useLegacyDatetimeCode=false&serverTimezone=UTC&characterEncoding=UTF8";
        String driver="com.mysql.jdbc.Driver";
        String username="root";
        String password="1234";
        Class.forName(driver);
        return DriverManager.getConnection(url,username,password);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        createUser(100);
    }
}

1）必须保证zmall-user模块处于运行状态下，在进行测试用户数据生成操作；
2）注意修改UserUtils中的用户登录接口地址及端口；同时请修改用户登录接口，将生成的token令牌存入响应封装类中；

//5.通过UUID生成token令牌并保存到cookie中
String token= UUID.randomUUID().toString().replace("-","");
...
return new JsonResponseBody<>(token);

3）设置生成登录令牌存储位置；
4）修改数据库名、登录账号及密码；
5）设置生成测试用户数量；

jmeter压测

线程组：1000个线程，1秒之内发送，循环1次。测试结果如下：吞吐量为139/s

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-OeLKcW66-1676465432384)(images\2022-08-18_172645.png)]

数据库中的秒杀商品表中的商品出现了库存为负数的问题。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-G3BKywcE-1676465432388)(images\20220818214728.jpg)]

订单表和订单项表中出现了秒杀商品超卖问题。

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-IN7oYGQ0-1676465432390)(images\20220818214649.jpg)]

秒杀接口优化

优化第一步：解决超卖

更新秒杀商品库存的sql语句，只有当库存大于0才能更新库存；修改更新秒杀库存方法updateKillStockById的返回类型为boolean，用于判断是否更新成功。

KillServiceImpl

@Service
public class KillServiceImpl extends ServiceImpl<KillMapper, Kill> implements IKillService {

    @Transactional
    @Override
    public boolean updateKillStockById(Integer pid) {
        return this.update(new UpdateWrapper<Kill>().setSql("total=total-1")
        .eq("item_id",pid)
        .gt("total",0));  //修改点
    }
}

OrderServiceImpl

@Transactional
@Override
public JsonResponseBody<?> createKillOrder(User user, Integer pid) {
    ...
    //4.秒杀商品库存减一
    boolean flag=killService.updateKillStockById(pid);
    if(!flag)
    	throw new BusinessException(JsonResponseStatus.STOCK_EMPTY);
    ...
    //生成秒杀订单等操作
    return new JsonResponseBody<>();
}

优化第二步：Redis重复抢购

在zmall_order表中将用户ID+商品ID设置为唯一组合索引。

可以再zmall_order表中新增一个商品ID字段，用于与用户ID一起控制用户重复抢购问题。

在RedisService中新增以下两个方法，用于Redis重复抢购的判断操作。

  • 根据用户ID和秒杀商品ID为Key，将秒杀订单保存到Redis中；
  • 根据用户ID和秒杀商品ID从Redis中获取对应的秒杀商品；

RedisServiceImpl

/**
 * 将秒杀订单保存到Redis
 * @param pid    商品ID
 * @param order  秒杀订单
*/
@Override
public void setKillOrderToRedis(Integer pid, Order order) {
	redisTemplate.opsForValue().set("order:"+order.getUserId()+":"+pid,order,1800, TimeUnit.SECONDS);
}

/**
 * 根据用户ID和商品ID从Redis中获取秒杀商品，用于重复抢购判断
 * @param uid  用户ID
 * @param pid  商品ID
 * @return 返回Redis中存储的秒杀订单
*/
@Override
public Order getKillOrderByUidAndPid(Integer uid, Integer pid) {
	return (Order) redisTemplate.opsForValue().get("order:"+uid+":"+pid);
}

这里用户抢购的秒杀订单保存到Redis默认设置是1800秒，即30分钟；可视情况具体调整。

OrderServiceImpl

@Transactional
@Override
public JsonResponseBody<?> createKillOrder(User user, Integer pid) {
    ...
    /***********在库存判断是否为空之后***********/
    //6.根据秒杀商品ID和用户ID判断是否重复抢购
    Order order = redisService.getKillOrderByUidAndPid(user.getId(), pid);
    if(null!=order)
        throw new BusinessException(JsonResponseStatus.ORDER_REPART);
    /***********在根据商品ID获取商品之前***********/
    //4.秒杀商品库存减一
    boolean flag=killService.updateKillStockById(pid);
    if(!flag)
    	throw new BusinessException(JsonResponseStatus.STOCK_EMPTY);
    ...
    //生成秒杀订单等操作
    //重点，重点，重点，在此处将生成的秒杀订单保存到Redis中，用于之后的重复抢购判断
    redisService.setKillOrderToRedis(pid,order);
    
    return new JsonResponseBody<>();
}

此处第二步优化完毕，再次进行JMeter压测，并查看测试情况。

优化第三步：Redis预减库存

商品初始化

将参与秒杀活动且秒杀状态、秒杀活动时间有效的商品推送到Redis中，并对秒杀商品设置超时时间。

超时时间的设定取至于活动结束时间减去活动开始时间的差值，但必须是有效活动时间，也就是当前时间在活动开始时间与结束时间范围之内。

IRedisService

/**
* 设置秒杀商品库存到Redis中
* @param pid     秒杀商品ID
* @param total   秒杀商品数量
* @param expires 秒杀商品存储过期时间
*/
void setKillTotaltoRedis(Integer pid,Integer total,long expires);

RedisServiceImpl

@Override
public void setKillTotaltoRedis(Integer pid, Integer total,long expires) {
	redisTemplate.opsForValue().set("goods:"+pid,total,expires,TimeUnit.DAYS);
}

OrderController

在zmall-order订单模块中的OrderController类上实现InitializingBean，完成秒杀商品预加载。

@Controller
public class OrderController implements InitializingBean {
	@Autowired
    private IRedisService redisService;

    /**
     * 秒杀商品初始化
     * @throws Exception
     */
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        List<Kill> list =killService.list(new QueryWrapper<Kill>()
                        //秒杀活动必须是激活状态
                        .eq("is_active", 1)
                        //秒杀活动结束时间必须>=当前时间，小于证明活动已结束
                        .ge("end_time",new Date().toLocaleString()));
        list.forEach(kill -> {
            //计算秒杀商品存入Redis的过期时间，此处以天为单位
            Instant start = kill.getStartTime().toInstant();
            Instant end = kill.getEndTime().toInstant();
            long days = Duration.between(start, end).toDays();
            redisService.setKillTotaltoRedis(kill.getItemId(),kill.getTotal(),days);
        });
    }
}

预减库存

第一步：在RedisService中定义库存预减和递增方法。预减方法是在用户抢购商品成功后对商品进行库存预减；递增方法是在高并发情况下Redis库存预减可能会出现负数情况，通过递增方法进行库存回滚为0

IRedisService

/**
* 根据秒杀商品ID实现Redis商品库存递增
* @param pid
* @return
*/
long increment(Integer pid);

/**
* 根据秒杀商品ID实现Redis商品库存递减
* @param pid
* @return
*/
long decrement(Integer pid);

RedisServiceImpl

@Override
public long increment(Integer pid) {
	return redisTemplate.opsForValue().increment("goods:"+pid);
}

@Override
public long decrement(Integer pid) {
	return redisTemplate.opsForValue().decrement("goods:"+pid);
}

第二步：修改订单生成方法，加入Redis库存预减判断

请在Redis重复抢购判断的下面加入Redis库存预减操作。

//7.Redis库存预减
long stock = redisService.decrement(pid);
if(stock<0){
	redisService.increment(pid);
	throw new BusinessException(JsonResponseStatus.STOCK_EMPTY);
}

第三步：还原测试数据，重新使用jmeter压测，这时可以发现明显压测效率要提升很多。

但是还是要根据不同电脑配置情况来决定，配置太低，效率也提升不了多少。

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